本書根據當前信息和電子技術的發展,結合高校教學改革的形勢和要求,綜合近10年來的教學實踐,整合原“信號與系統”和“數字信號處理”兩門課程的教學內容精心編寫而成。本書分上、下兩冊,上冊講述信號分析與處理,下冊講述系統分析與設計。與上冊相比,下冊重點強調了“離散”部分,主要分析了數字系統的時域、頻域特性,介紹了數字系統的設計和實現方法。下冊的具體內容是:系統及系統的時域分析、時域連續系統的頻域分析、時域連續系統的復頻域分析、時域離散系統的Z域分析、無限長沖激響應數字濾波器的設計、有限長沖激響應數字濾波器的設計、數字信號處理的硬件實現。
本書可作為普通高等學校電氣信息類專業本科生的教材,也可作為科技人員的參考書。
程耕國,1947年生,男,安徽績溪人。1982年1月畢業于武漢鋼鐵學院自動化系,1984年在武漢鋼鐵學院獲得碩士學位并留校任教, 1997年3月在日本東北大學獲得博士學位。武漢科技大學信息科學與工程學院教授、博士生導師。中國自動化學會專家咨詢工作委員會會員、南方九省電工理
前言
第6章 系統及系統的時域分析
6.1 系統的描述
6.1.1 系統的數學模型
6.1.2 系統的框圖表示
6.2 系統的性質
6.2.1 線性
6.2.2 時不變性
6.2.3 因果性
6.2.4 穩定性
6.3 連續系統的時域分析
6.3.1 零輸入響應和零狀態響應
6.3.2 沖激響應與階躍響應
6.3.3 利用卷積積分求LTl連續系統的零狀態響應
6.4 離散系統的時域分析 前言
第6章 系統及系統的時域分析
6.1 系統的描述
6.1.1 系統的數學模型
6.1.2 系統的框圖表示
6.2 系統的性質
6.2.1 線性
6.2.2 時不變性
6.2.3 因果性
6.2.4 穩定性
6.3 連續系統的時域分析
6.3.1 零輸入響應和零狀態響應
6.3.2 沖激響應與階躍響應
6.3.3 利用卷積積分求LTl連續系統的零狀態響應
6.4 離散系統的時域分析
6.4.1 零輸入響應和零狀態響應
6.4.2 單位序列響應和單位階躍響應
6.4.3 利用卷積和求LTl離散系統的零狀態響應
6.5 系統的分類及LTl系統分析方法簡介
6.6 小結
6.7 習題
參考文獻
第7章 時域連續系統的頻域分析
7.1 頻率響應
7.2 周期信號激勵下系統的響應
7.2.1 虛指數信號通過線性系統
7.2.2 正弦信號通過線性系統
7.2.3 非正弦周期信號通過線性系統
7.3 非周期信號激勵下系統的響應
7.4 無失真傳輸
7.4.1 無失真傳輸的定義
7.4.2 無失真傳輸的條件
7.5 理想低通濾波器的響應
7.5.1 理想低通濾波器的沖激響應
7.5.2 理想低通濾波器的階躍響應
7.6 小結
7.7 習題
參考文獻
第8章 時域連續系統的復頻域分析
8.1 連續系統的復頻域分析法
8.1.1 微分方程的變換解
8.1.2 系統函數
8.1.3 電路的s域框圖
8.1.4 系統的s域框圖
8.1.5 信號流圖與梅森公式
8.2 系統函數與系統特性
8.2.1 系統函數的零點與極點
8.2.2 系統函數與時域響應
8.2.3 系統函數與頻域響應
8.3 LTl系統的穩定性
8.3.1 系統的穩定性
8.3.2 連續系統的穩定性準則
8.4 小結
8.5 習題
參考文獻
第9章 時域離散系統的Z域分析
9.1 利用Z變換分析系統的頻域特性
9.1.1 利用Z變換解差分方程
9.1.2 頻率響應與系統函數
9.1.3 利用系統函數的極點分布分析系統的因果性和穩定性
9.1.4 利用系統的零、極點分布分析系統的頻率特性
9.2 幾種特殊的時域離散系統
9.2.1 全通濾波器
9.2.2 梳狀濾波器
9.2.3 最小相位延時系統
……
第10章 無限長沖激響應數字濾波器的設計
第11章 有限長沖激響應數字濾波器的設計
第12章 數字信號處理的硬件實現
參考文獻
第6章 系統及系統的時域分析
所謂系統,是指相互依賴、相互作用的若干事物按一定規律組合而成的具有特定功能的整體。這種高度概括的定義有著極為豐富的內涵,它不僅包括了諸如機械、電路等所有的物理系統,還包含了政治、經濟領域等社會經濟學系統。因此,研究系統的基礎理論,學習系統分析的基本方法具有重要意義。
人們在分析屬性各異的各類系統時,常常抽去具體系統的物理或社會含義,而把它們抽象為理想化的模型,將系統中運動、變化的各種量(電壓、電流、光強、力、位移、生物數量等)統稱為信號,宏觀地研究信號作用于系統的運動變化規律,揭示系統的一般性能,而不關心系統內部的各種細節。因此信號與系統的關系十分密切,有關它們的理論是相互滲透的。
系統理論包括系統分析與系統綜合(設計)兩方面的內容。系統分析是對已知的系統作各種特性的分析,而系統綜合則是根據需要去設計滿足性能要求的系統。綜合是分析的逆問題,它的解答不一定是唯一的。系統分析的方法很多,可以分為時域分析和變換域分析兩大類。時域分析法不涉及任何變換,直接求解方程,對系統的分析和計算全部在時間變量域內進行。這種方法直觀,物理概念清楚,是學習各種變換域分析方法的基礎。本章主要討論系統的時域分析法,變換域分析法在本書的其他章節講解。
……